diff --git a/ClumsyPilot/ParkrobTrajplanner/Trajplanner_guide/EmPlannerFullPipelineDemo.cs b/ClumsyPilot/ParkrobTrajplanner/Trajplanner_guide/EmPlannerFullPipelineDemo.cs
new file mode 100644
index 0000000..a7c8ab7
--- /dev/null
+++ b/ClumsyPilot/ParkrobTrajplanner/Trajplanner_guide/EmPlannerFullPipelineDemo.cs
@@ -0,0 +1,311 @@
+using System;
+using System.Collections.Generic;
+using System.Threading;
+using MultiWheelC.TrajectoryPlanning.CoarsePath;
+using MultiWheelC.TrajectoryPlanning.EMPlanner;
+using MultiWheelC.TrajectoryPlanning.Mapping;
+using MultiWheelC.TrajectoryPlanning.PathSmoothing;
+using MultiWheelC.TrajectoryPlanning.PathSmoothing.Facade;
+using MultiWheelC.TrajectoryPlanning.TrajectoryObservation;
+using Trajectory2D = MultiWheelC.Trajectory.Trajectory2D;
+
+namespace MultiWheelC.TrajectoryPlanning.Guide;
+
+/// 固定离线示例的只读输出,同时保留 EM 时间轨迹和控制器几何轨迹。
+public sealed class FixedOfflinePlanningOutput
+{
+ public FixedOfflinePlanningOutput(
+ EmTrajectory emTrajectory, // 来源:EM 发布闸门后的非空时间轨迹。
+ Trajectory2D controllerTrajectory) // 来源:同一 EM 轨迹经控制适配器生成的 SI 轨迹。
+ {
+ EmTrajectory = emTrajectory ??
+ throw new ArgumentNullException(nameof(emTrajectory));
+ ControllerTrajectory = controllerTrajectory ??
+ throw new ArgumentNullException(nameof(controllerTrajectory));
+ }
+
+ public EmTrajectory EmTrajectory { get; }
+
+ public Trajectory2D ControllerTrajectory { get; }
+}
+
+///
+/// 展示固定、静态、单方向的离线规划数据流;本类不读取实时定位,也不发送底盘命令。
+///
+public static class EmPlannerFullPipelineDemo
+{
+ public static FixedOfflinePlanningOutput CreateFixedOfflineTrajectory(
+ CancellationToken cancellationToken)
+ {
+ // 步骤 1:定义固定世界起点和终点
+ var startPose = new Pose2D(
+ 1.50d, // 来源:固定场景起点世界 X;单位 m。
+ 1.50d, // 来源:固定场景起点世界 Y;单位 m。
+ 0d); // 来源:固定场景起点车头航向;单位 rad。
+ var goalPose = new Pose2D(
+ 6.50d, // 来源:固定场景终点世界 X;单位 m。
+ 1.50d, // 来源:固定场景终点世界 Y;单位 m。
+ 0d); // 来源:固定场景终点车头航向;单位 rad。
+
+ // 步骤 2:定义车辆、曲率和搜索预算
+ const double vehicleLengthMeters = 1.00d;
+ const double vehicleWidthMeters = 0.60d;
+ const double safetyMarginMeters = 0.10d;
+ const double maximumCurvaturePerMeter = 0.80d;
+ var vehicle = new VehicleParameters
+ {
+ LengthMeters = vehicleLengthMeters, // 来源:固定车辆本体长度;单位 m。
+ WidthMeters = vehicleWidthMeters, // 来源:固定车辆本体宽度;单位 m。
+ SafetyMarginMeters = safetyMarginMeters, // 来源:固定碰撞安全余量;单位 m。
+ MaximumCurvaturePerMeter = maximumCurvaturePerMeter, // 来源:固定运动学上限;单位 1/m。
+ MinimumTurningRadiusMeters = null, // 来源:本示例已直接给出最大曲率;单位 m。
+ };
+ var coarseConfiguration = new HybridAStarConfiguration
+ {
+ PrimitiveLengthMeters = 0.40d, // 来源:固定搜索原语长度;单位 m。
+ IntegrationStepMeters = 0.05d, // 来源:固定原语积分间距;单位 m。
+ MaximumCollisionCheckStepMeters = 0.025d, // 来源:固定连续碰撞检查步长;单位 m。
+ HeadingResolutionRadians = Math.PI / 36d, // 来源:固定航向离散;单位 rad。
+ CurvatureLevelCount = 5, // 来源:固定曲率离散级数;无单位。
+ GoalPositionToleranceMeters = 0.15d, // 来源:固定终点位置容差;单位 m。
+ GoalHeadingToleranceRadians = Math.PI / 36d, // 来源:固定终点航向容差;单位 rad。
+ MaximumExpandedNodes = 100000, // 来源:固定节点预算;单位为节点数。
+ SearchTimeout = TimeSpan.FromSeconds(5d), // 来源:固定搜索时间预算;单位 s。
+ HeuristicWeight = 1d, // 来源:固定启发式权重;无单位。
+ ReverseCostMultiplier = 1.5d, // 来源:固定倒车代价倍率;无单位。
+ GearSwitchPenaltyMeters = 1d, // 来源:固定换向惩罚;单位 m 等价代价。
+ CurvatureMagnitudeWeight = 0.10d, // 来源:固定曲率代价权重;无单位。
+ CurvatureChangePenaltyMetersPerLevel = 0.05d, // 来源:固定曲率变化惩罚;单位 m/级。
+ ClearanceCostWeight = 0.20d, // 来源:固定净空代价权重;无单位。
+ ClearanceCostDistanceMeters = 0.50d, // 来源:固定净空代价作用距离;单位 m。
+ AllowReverse = false, // 来源:固定场景只允许前进;无单位。
+ };
+
+ // 步骤 3:建立静态地图
+ var bounds = new MapBoundsMm(
+ 0f, // 来源:固定地图 X 下界;单位 mm。
+ 8000f, // 来源:固定地图 X 上界;单位 mm。
+ 0f, // 来源:固定地图 Y 下界;单位 mm。
+ 5000f); // 来源:固定地图 Y 上界;单位 mm。
+ const float resolutionMm = 50f;
+ IReadOnlyList obstacles = new IMapObstacle[]
+ {
+ new CircleObstacle(
+ 4000f, // 来源:固定圆障碍圆心 X;单位 mm。
+ 3500f, // 来源:固定圆障碍圆心 Y;单位 mm。
+ 400f), // 来源:固定圆障碍半径;单位 mm。
+ };
+ var obstacleSource = new ManualObstacleSource(
+ "fixed-offline-obstacles", // 来源:固定障碍快照身份;无单位。
+ 1L, // 来源:固定障碍快照版本;非负版本号。
+ true, // 来源:障碍来源必须成功投影;无单位。
+ obstacles); // 来源:上方固定世界障碍列表;几何坐标单位 mm。
+ var mapRequest = new PlanningMapRequest
+ {
+ Bounds = bounds, // 来源:固定地图边界;单位 mm。
+ ResolutionMm = resolutionMm, // 来源:固定栅格边长;单位 mm。
+ ObstacleSources = new IMapObstacleSource[] { obstacleSource }, // 来源:固定障碍来源快照。
+ AllowExplicitEmptyMap = false, // 来源:本场景要求障碍物真实参与建图;无单位。
+ };
+ PlanningMapBuildResult mapResult = new PlanningMapFactory().Create(mapRequest);
+ if (!mapResult.Succeeded || mapResult.Map == null || !mapResult.Map.PlanningReady)
+ {
+ string reason = mapResult.Map != null && !mapResult.Map.PlanningReady
+ ? mapResult.Map.PlanningBlockReason
+ : mapResult.FailureReason;
+ throw new InvalidOperationException("固定离线地图不可用于规划:" + reason);
+ }
+ PlanningGridMap map = mapResult.Map;
+
+ // 步骤 4:建立粗路径请求
+ var coarseRequest = new PlanningRequest
+ {
+ Map = map, // 来源:步骤 3 的冻结地图快照。
+ Start = startPose, // 来源:步骤 1 的起点;位置 m、航向 rad。
+ Goal = goalPose, // 来源:步骤 1 的终点;位置 m、航向 rad。
+ Vehicle = vehicle, // 来源:步骤 2 的车辆;尺寸 m、曲率 1/m。
+ Configuration = coarseConfiguration, // 来源:步骤 2 的固定搜索配置。
+ StartVehicleCurvature = 0d, // 来源:固定起步直行状态;单位 1/m。
+ StartDirection = TravelDirection.Forward, // 来源:固定场景仅前进;无单位。
+ GoalDirection = GoalDirectionConstraint.Forward, // 来源:固定终点以前进方向到达;无单位。
+ };
+
+ // 步骤 5:搜索粗路径
+ PlanningResult coarseResult = new HybridAStarPlanner().Plan(
+ coarseRequest,
+ cancellationToken);
+ if (coarseResult.Status != PlanningStatus.Success)
+ {
+ throw new InvalidOperationException(
+ "Hybrid A* 粗路径失败:" +
+ coarseResult.Diagnostics.TerminationReason);
+ }
+
+ // 步骤 6:请求并执行 Local G2 平滑
+ var smoothingConfiguration = new PathSmoothingConfiguration
+ {
+ OutputSpacingMeters = 0.025d, // 来源:固定平滑输出间距;单位 m。
+ MaximumCollisionCheckStepMeters = 0.025d, // 来源:固定扫掠复核步长;单位 m。
+ MinimumClearanceReserveMeters = 0.02d, // 来源:固定额外净空;单位 m。
+ CurvatureLimitRadiusToleranceMeters = 0.002d, // 来源:固定曲率半径容差;单位 m。
+ };
+ smoothingConfiguration.LocalG2Quintic.MinimumWindowLengthMeters = 0.20d; // 单位 m。
+ smoothingConfiguration.LocalG2Quintic.PreferredWindowLengthMeters = 0.50d; // 单位 m。
+ smoothingConfiguration.LocalG2Quintic.MaximumWindowLengthMeters = 0.80d; // 单位 m。
+ smoothingConfiguration.LocalG2Quintic.MaximumDeviationMeters = 0.10d; // 单位 m。
+ smoothingConfiguration.LocalG2Quintic.AbsoluteCurvatureJumpFloorPerMeter = 0.001d; // 单位 1/m。
+ smoothingConfiguration.LocalG2Quintic.CurvatureJumpRatioOfMaximum = 0.05d; // 无单位。
+ smoothingConfiguration.LocalG2Quintic.MinimumPeakGradientImprovementRatio = 0.20d; // 无单位。
+ smoothingConfiguration.LocalG2Quintic.MaximumVariationCostRegressionRatio = 0.02d; // 无单位。
+ smoothingConfiguration.LocalG2Quintic.MaximumCandidatesPerRegion = 12; // 单位为候选数。
+ var smoothingRequest = new PathSmoothingRequest(
+ coarseResult.Path, // 来源:成功粗路径;位置与弧长单位 m、航向 rad。
+ coarseResult.Segments, // 来源:成功粗路径的方向分段;无单位。
+ map, // 来源:步骤 3 的同一冻结地图快照。
+ vehicle, // 来源:步骤 2 的同一车辆约束;尺寸 m、曲率 1/m。
+ smoothingConfiguration); // 来源:本步骤显式固定的 Local G2 配置。
+ PathSmoothingResult smoothingResult = new PathSmoothingService().Smooth(
+ smoothingRequest,
+ cancellationToken);
+ bool smoothingSucceeded =
+ smoothingResult.Status == PathSmoothingStatus.Complete ||
+ smoothingResult.Status == PathSmoothingStatus.PartialImprovement ||
+ smoothingResult.Status == PathSmoothingStatus.NotNeeded ||
+ smoothingResult.Status == PathSmoothingStatus.Unchanged;
+ if (!smoothingSucceeded ||
+ smoothingResult.Path == null || smoothingResult.Path.Count == 0 ||
+ smoothingResult.Segments == null || smoothingResult.Segments.Count == 0)
+ {
+ throw new InvalidOperationException(
+ "Local G2 平滑没有发布完整路径:" +
+ smoothingResult.Diagnostics.TerminationReason);
+ }
+
+ // 步骤 7:选择一个方向段
+ IReadOnlyList directionSegments =
+ ReferencePathSegmenter.Create(smoothingResult);
+ if (directionSegments.Count != 1)
+ {
+ throw new InvalidOperationException(
+ "固定控制器演示不得跨越换挡边界,平滑路径必须恰好包含一个方向段。");
+ }
+ DirectionSegmentView activeSegment = directionSegments[0];
+ if (activeSegment.Direction != TravelDirection.Forward)
+ {
+ throw new InvalidOperationException("固定离线演示只接受前进方向段。");
+ }
+
+ // 步骤 8:建立初始运动状态
+ DateTimeOffset planningTimeUtc = DateTimeOffset.UtcNow;
+ var vehicleState = new VehicleMotionState(
+ startPose, // 来源:步骤 1 的固定起点;位置 m、航向 rad。
+ 0d, // 来源:固定静止起步状态;有符号纵向速度单位 m/s。
+ 0d, // 来源:固定静止起步状态;纵向加速度单位 m/s²。
+ planningTimeUtc, // 来源:本次离线调用的 UTC 快照时刻。
+ 0L); // 来源:固定离线状态版本;非负序列号。
+
+ // 步骤 9:冻结 EM 配置
+ EmPlannerConfiguration emConfiguration = EmPlannerConfiguration.CreateDefault();
+ emConfiguration.Scheduling.TimeHorizonSeconds = 20d; // 固定完整段时间窗口;单位 s。
+ emConfiguration.Scheduling.DistanceHorizonMeters = 10d; // 固定空间窗口;单位 m。
+ emConfiguration.Scheduling.OutputTimeStepSeconds = 0.10d; // 固定发布间隔;单位 s。
+ emConfiguration.Scheduling.SolverTimeoutSeconds = 5d; // 固定求解预算;单位 s。
+ emConfiguration.Scheduling.MaximumVehicleStateAgeSeconds = 1d; // 固定状态时效;单位 s。
+ emConfiguration.Longitudinal.MaximumForwardSpeedMetersPerSecond = 0.60d; // 单位 m/s。
+ emConfiguration.Longitudinal.DesiredForwardSpeedMetersPerSecond = 0.40d; // 单位 m/s。
+ emConfiguration.Longitudinal.MaximumAccelerationMetersPerSecondSquared = 0.40d; // 单位 m/s²。
+ emConfiguration.Longitudinal.MaximumDecelerationMetersPerSecondSquared = 0.40d; // 单位 m/s²。
+ emConfiguration.Longitudinal.MaximumJerkMetersPerSecondCubed = 1.00d; // 单位 m/s³。
+ emConfiguration.Solver.MaximumOuterIterations = 5; // 固定顺序凸化迭代数。
+ emConfiguration.Solver.MaximumOsqpIterations = 10000; // 固定 OSQP 迭代数。
+
+ // 步骤 10:建立 EM 请求
+ var emRequest = new EmPlanningRequest(
+ smoothingResult, // 来源:步骤 6 的完整平滑路径;位置与弧长单位 m。
+ map, // 来源:步骤 3 的冻结地图快照。
+ vehicle, // 来源:步骤 2 的车辆约束;尺寸 m、曲率 1/m。
+ vehicleState, // 来源:步骤 8 的固定运动状态;SI 单位、UTC。
+ emConfiguration, // 来源:步骤 9 的显式低速泊车配置。
+ 0, // 来源:步骤 7 已验证的唯一方向段;零基索引。
+ null, // 来源:首次固定离线规划没有上一条轨迹。
+ planningTimeUtc, // 来源:本次请求发起 UTC 时刻。
+ planningTimeUtc, // 来源:本次轨迹生效 UTC 时刻。
+ "fixed-offline-em-trajectory", // 来源:固定非空输出轨迹身份。
+ "fixed-offline-reference-path", // 来源:固定非空参考路径身份。
+ string.Empty, // 来源:没有上一条轨迹,因此没有前序身份。
+ EmMotionModel.NonholonomicForwardReverse, // 来源:当前 EM 支持的非完整运动模型。
+ EmPlanningScope.FullDirectionSegment, // 来源:固定示例规划完整单方向段。
+ null, // 来源:离线示例不另设循环截止剩余时间;单位 s。
+ cancellationToken, // 来源:方法调用方的取消令牌。
+ CancellationToken.None); // 来源:离线示例没有独立循环截止令牌。
+
+ // 步骤 11:调用 EM 服务
+ var emPlanningService = new EmPlanningService(
+ new OsqpNativeSolver()); // 来源:仓库现有原生 OSQP 求解器;无单位。
+ EmPlanningResult emResult = emPlanningService.Plan(
+ emRequest,
+ cancellationToken);
+
+ // 步骤 12:判断是否可发布
+ bool emSucceeded = emResult.Status == EmPlanningStatus.Success ||
+ emResult.Status == EmPlanningStatus.SuccessWithFallback;
+ if (!emSucceeded ||
+ emResult.Trajectory == null ||
+ emResult.Trajectory.Points.Count < 2)
+ {
+ throw new InvalidOperationException(
+ "EM 规划没有返回完整可控轨迹:" + emResult.FailureReason);
+ }
+ EmTrajectory emTrajectory = emResult.Trajectory;
+
+ // 步骤 13:读取输出契约
+ // 以下局部变量只用于逐字段检查与诊断示范,不是车辆命令,也绝不能直接下发到底盘。
+ string trajectoryId = emTrajectory.Metadata.TrajectoryId;
+ string referencePathId = emTrajectory.Metadata.ReferencePathId;
+ TravelDirection publishedDirection = emTrajectory.Metadata.Direction;
+ EmTerminalType terminalType = emTrajectory.Metadata.TerminalType;
+ EmPlanningScope publishedScope = emTrajectory.Metadata.PlanningScope;
+ _ = trajectoryId;
+ _ = referencePathId;
+ _ = publishedDirection;
+ _ = terminalType;
+ _ = publishedScope;
+ foreach (EmTrajectoryPoint point in emTrajectory.Points)
+ {
+ double timeFromStartSeconds = point.TimeFromStart;
+ double worldXMeters = point.X;
+ double worldYMeters = point.Y;
+ double yawRadians = point.Yaw;
+ double vehicleCurvaturePerMeter = point.VehicleCurvature;
+ double pathSMeters = point.PathS;
+ double signedSpeedMetersPerSecond = point.SignedLongitudinalVelocity;
+ double velocityXMetersPerSecond = point.VelocityX;
+ double velocityYMetersPerSecond = point.VelocityY;
+ double longitudinalAccelerationMetersPerSecondSquared = point.LongitudinalAcceleration;
+ double longitudinalJerkMetersPerSecondCubed = point.LongitudinalJerk;
+ double yawRateRadiansPerSecond = point.YawRate;
+ _ = timeFromStartSeconds;
+ _ = worldXMeters;
+ _ = worldYMeters;
+ _ = yawRadians;
+ _ = vehicleCurvaturePerMeter;
+ _ = pathSMeters;
+ _ = signedSpeedMetersPerSecond;
+ _ = velocityXMetersPerSecond;
+ _ = velocityYMetersPerSecond;
+ _ = longitudinalAccelerationMetersPerSecondSquared;
+ _ = longitudinalJerkMetersPerSecondCubed;
+ _ = yawRateRadiansPerSecond;
+ }
+
+ // 步骤 14:适配为控制轨迹
+ Trajectory2D controllerTrajectory =
+ new EmControlTrajectoryAdapter().Create(emTrajectory);
+
+ // 步骤 15:交给闭环动作
+ // 本示例只返回轨迹输入;StateProvider、控制器参数、执行保护和停车策略仍由宿主拥有。
+ return new FixedOfflinePlanningOutput(
+ emTrajectory, // 来源:步骤 12 的完整 EM 时间轨迹。
+ controllerTrajectory); // 来源:步骤 14 的控制器 SI 轨迹。
+ }
+}